DE102021118623A1 - Device and method for the targeted placement of a tire arrangement for tire inflation in a tire inflation system - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Reifenfüllanlage (1) mit einer Reifenfüllglocke (2), die wenigstens einen Reifenfüllring (4) aufweist, der mittels einer Hubvorrichtung der Reifenfüllanlage vertikal bewegbar ist, und mit einer Tragvorrichtung (11), die dazu ausgebildet ist, eine aus einer Radfelge (8) und einem auf die Radfelge (8) montierten Reifen (7) bestehende Reifenanordnung zutragen, wobei die Tragvorrichtung (11) eine Auflagefläche (3) für die Reifenanordnung bildet und die untere Seite der Reifenanordnung mit der Auflagefläche (3) in einem für den Füllvorgang benötigten abdichtendem Kontakt bringbar ist, wobei die Tragvorrichtung (11) zwischen einer ersten Position, in der die Auflagefläche (3) in Draufsicht außerhalb der Reifenfüllglocke (2) liegt und einer zweiten Position, in der die Auflagefläche (3) in Draufsicht innerhalb der Reifenfüllglocke (2) liegt, unter Beibehaltung des Kontakts verfahrbar ist.The invention relates to a tire inflation system (1) with a tire inflation bell (2) which has at least one tire inflation ring (4) which can be moved vertically by means of a lifting device of the tire inflation system, and with a carrying device (11) which is designed to consist of a wheel rim (8) and a tire (7) mounted on the wheel rim (8), the support device (11) forming a bearing surface (3) for the tire assembly and the lower side of the tire assembly with the bearing surface (3) in one sealing contact required for the filling process can be brought, the carrying device (11) being positioned between a first position in which the contact surface (3) lies outside the tire inflation bell (2) in plan view and a second position in which the contact surface (3) in plan view lies within the tire inflation bell (2), can be moved while maintaining contact.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Reifenfüllanlage nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zur gezielten Ablage einer Reifenanordnung zur Reifenfüllung in einer Reifenfüllanlage.The present invention relates to a tire inflation system according to the preamble of
Es ist bekannt, schlauchlose Reifenanordnungen mittels Reifenfüllglocken mit Druckluft zu befüllen. Die Reifenanordnung besteht aus einer Radfelge und einem auf die Radfelge aufgebrachten Fahrzeugreifen. Die untere Seite der Reifenanordnung liegt dabei meistens auf einer Auflagefläche abgedichtet auf. Oberhalb der oberen Seite der Reifenanordnung ist eine Reifenfüllglocke angeordnet, die zum Reifenfüllvorgang abgesenkt wird und mit einem ringförmigen Rand die Reifenseitenwand von der Felge wegdrückt, so dass ein ringförmiger Raum zwischen Reifenseitenwand und Radfelge entsteht, über den die Druckluftfüllung des Reifens erfolgt. Die Druckluft strömt in die Füllglocke und von dort über den Ringraum ins Reifeninnere und bewegt schließlich die Reifenseitenwand unter Schließung des Ringraums in Anlage an die Felge. Wenn der notwendige Fülldruck erreicht wurde, wird die Reifenfüllglocke angehoben. Die Reifenseitenwand folgt dieser Bewegung bis der Reifen in die endgültige Position auf der Felge springt. It is known to inflate tubeless tire assemblies with compressed air using tire inflation bells. The tire assembly consists of a wheel rim and a vehicle tire mounted on the wheel rim. The lower side of the tire arrangement is usually sealed on a support surface. A tire inflation bell is arranged above the upper side of the tire assembly, which is lowered for the tire inflation process and presses the tire sidewall away from the rim with an annular edge, so that an annular space is formed between the tire sidewall and the wheel rim, via which the tire is filled with compressed air. The compressed air flows into the inflation bell and from there via the annular space into the inside of the tire and finally moves the tire sidewall against the rim, closing the annular space. When the required inflation pressure has been reached, the tire inflation bell is raised. The tire sidewall follows this movement until the tire snaps into its final position on the rim.
Herkömmlicherweise wird die montierte Reifenanordnung außerhalb der Füllglocke auf einem Förderband abgelegt und dann zum Befüllen unter die Füllglocke gefördert. Dabei ist unmittelbar unterhalb der Füllglocke ein zweites Förderband vorgesehen und die Reifenanordnung läuft von dem ersten Förderband, außerhalb der Füllglocke, auf das zweite Förderband, unterhalb der Füllglocke. Dieses Umsetzen hat den Nachteil, dass die auf dem ersten Förderband vorgenommen Zentrierung des Fahrzeugreifens relativ zur Felge nicht immer beibehalten werden kann, was gravierende Auswirkungen auf den Füllvorgang haben kann.Conventionally, the mounted tire assembly is placed on a conveyor belt outside of the filling bell and then conveyed under the filling bell for filling. A second conveyor belt is provided directly below the filling bell and the tire assembly runs from the first conveyor belt, outside the filling bell, onto the second conveyor belt, below the filling bell. This transfer has the disadvantage that the vehicle tire cannot always be centered relative to the rim on the first conveyor belt, which can have serious effects on the filling process.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Reifenfüllanlage anzugeben, bei der sichergestellt ist, dass beim Füllvorgang die Reifenanordnung in sich zentriert unterhalb der Füllglocke liegt.It is therefore the object of the present invention to specify a tire inflation system in which it is ensured that during the inflation process the tire arrangement is centered below the inflation bell.
Diese Aufgabe wird von einer Reifenfüllanlage mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie von einem Verfahren zur gezielten Ablage einer Reifenanordnung zur Reifenfüllung in einer Reifenfüllanlage mit den Merkmalen des Anspruchs 6 gelöst.This object is achieved by a tire inflation system having the features of
Demnach ist eine Reifenfüllanlage mit einer Reifenfüllglocke, die wenigstens einen Reifenfüllring aufweist, der mittels einer Hubvorrichtung der Reifenfüllanlage vertikal bewegbar ist, vorgesehen. Die Reifenfüllanlage weist zudem eine Tragvorrichtung auf, die dazu ausgebildet ist, eine aus einer Radfelge und einem auf die Radfelge montierten Reifen bestehende Reifenanordnung zutragen, wobei die Tragvorrichtung eine Auflagefläche für die Reifenanordnung bildet und die untere Seite der Reifenanordnung mit der Auflagefläche in einem für den Füllvorgang benötigten abdichtendem Kontakt bringbar ist. Die Tragvorrichtung ist zwischen einer ersten Position, in der die Auflagefläche in Draufsicht außerhalb der Reifenfüllglocke liegt und einer zweiten Position, in der die Auflagefläche in Draufsicht innerhalb der Reifenfüllglocke liegt, unter Beibehaltung des Kontakts verfahrbar. Die zweite Position ist die Füllposition, d. h. die Reifenanordnung befindet sich in der Endposition für den Füllvorgang. Da der Kontakt unveränderlich bis zur Endposition beibehalten wird, gilt dies auch für die Zentrierung der Reifenanordnung, was sich positiv auf die Prozesssicherheit und den Füllvorgang auswirkt.Accordingly, a tire inflation system with a tire inflation bell, which has at least one tire inflation ring that can be moved vertically by means of a lifting device of the tire inflation system, is provided. The tire inflation system also has a carrying device which is designed to carry a tire arrangement consisting of a wheel rim and a tire mounted on the wheel rim, the carrying device forming a contact surface for the tire arrangement and the lower side of the tire arrangement having the contact surface in a Filling required sealing contact can be brought. The support device can be moved between a first position, in which the contact surface lies outside the tire inflation bell when viewed from above, and a second position, in which the contact surface lies inside the tire inflation bell when viewed from above, while maintaining contact. The second position is the fill position, i. H. the tire assembly is in the final position for inflation. Since the contact is maintained invariably up to the end position, this also applies to the centering of the tire arrangement, which has a positive effect on process reliability and the filling process.
Unter dem Begriff „außerhalb“ wird dabei verstanden, dass die Reifenanordnung nicht von der Füllglocke überdeckt ist und somit sowohl in vertikaler als auch in horizontaler Richtung vollständig außerhalb der Füllglocke liegt.The term “outside” is understood to mean that the tire arrangement is not covered by the filling bell and is therefore completely outside of the filling bell both in the vertical and in the horizontal direction.
Vorzugsweise ist die Tragvorrichtung ein translatorisch bewegbarer Fahrtisch. Der Fahrtisch ist bevorzugt nur in einer horizontalen Ebene verfahrbar und weist eine plane Auflagefläche auf. Es ist aber auch denkbar, dass die Tragvorrichtung ein einziges durchgängiges (vollflächiges, ohne Schlitze) Förderband ist.The carrying device is preferably a moving table that can be moved in a translatory manner. The mobile table can preferably only be moved in a horizontal plane and has a planar support surface. However, it is also conceivable that the carrying device is a single continuous (full-surface, without slots) conveyor belt.
Die Anordnung wird besonders kompakt, wenn sich höchstens 10% der sich in Fahrtrichtung erstreckenden Gesamtlänge des Fahrtischs in der ersten Position in Draufsicht innerhalb der Reifenfüllglocke befindet. Dabei ist es vorteilhaft, wenn der Fahrtisch in der ersten Position eine in Draufsicht außerhalb der Reifenfüllglocke befindliche Fläche aufweist, die größer als eine Reifenanordnung ist, so dass diese vollständig außerhalb der Füllglocke auf dem Fahrtisch ablegbar ist.The arrangement becomes particularly compact if at most 10% of the total length of the travel table extending in the direction of travel is located inside the tire inflation bell in the first position in plan view. It is advantageous if, in the first position, the moving table has a surface located outside of the tire inflation bell when viewed from above, which is larger than a tire arrangement, so that it can be placed completely outside of the inflation bell on the moving table.
Vorzugsweise weist die Reifenfüllanlage einen Felgengreifer und einen Reifengreifer auf, die dazu ausgebildet sind, die Felge relativ zum Reifen zu zentrieren und/oder die zentrierte Reifenanordnung anzuheben und unter Beibehaltung der Zentrierung auf der Tragvorrichtung zur Ausbildung des abdichtenden Kontakts abzulegen. Der Felgengreifer greift die Felge bevorzugt von oben. Dies hat den Vorteil, dass die Tragvorrichtung eine durchgängige Auflagefläche haben kann und kein Raum für den Felgengreifer benötigt wird.The tire inflation system preferably has a rim gripper and a tire gripper, which are designed to center the rim relative to the tire and/or lift the centered tire assembly and place it on the support device while maintaining the centering to form the sealing contact. The rim gripper preferably grips the rim from above. This has the advantage that the carrying device can have a continuous support surface and no space is required for the rim gripper.
Weiterhin ist ein Verfahren zur gezielten Ablage einer Reifenanordnung bestehend aus einer Radfelge und einem auf die Radfelge montierten Reifen zur Reifenfüllung in einer Reifenfüllanlage vorgesehen. Die Reifenfüllanlage hat eine Reifenfüllglocke aufweisend wenigstens einen Reifenfüllring und eine verfahrbare Tragvorrichtung. Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte:
- a) Verfahren der Tragvorrichtung in eine erste Position, die sich in Draufsicht außerhalb der Reifenfüllglocke befindet,
- b) Ablegen der Reifenanordnung auf der Tragvorrichtung zur Ausbildung eines abdichtenden Kontakts zwischen der Unterseite der Reifenanordnung und einer Auflagefläche der Tragvorrichtung,
- c) Verfahren der Tragvorrichtung unter Beibehaltung des Kontakts in eine zweite Position, die sich in Draufsicht innerhalb der Reifenfüllglocke befindet,
- d) Verfahren eines Reifenfüllrings von einer Ausgangsposition in eine Füllposition in der der ausgewählte Reifenfüllring an einer Seitenfläche des Reifens anliegt und einen ringförmigen Raum zwischen Reifen und Radfelge zur Füllung des Reifens mit Druckluft ausbildet, und
- e) Einleiten von Druckluft in den ringförmigen Raum zwischen Reifen und Radfelge.
- a) moving the carrying device into a first position, which is located outside the tire inflation bell in plan view,
- b) depositing the tire assembly on the support device to form a sealing contact between the underside of the tire assembly and a bearing surface of the support device,
- c) moving the carrying device while maintaining contact into a second position, which is located inside the tire inflation bell in plan view,
- d) moving an inflator ring from an initial position to an inflating position in which the selected inflator ring abuts a side surface of the tire and forms an annular space between the tire and wheel rim for inflating the tire with compressed air, and
- e) introducing compressed air into the annular space between tire and wheel rim.
Es ergeben sich die oben genannten Vorteile.The advantages mentioned above result.
Vorzugsweise umfasst die Reifenfüllanlage einen Reifengreifer und einen Felgengreifer und das Verfahren vor Schritt a) hat folgende Schritte:
- • Greifen der Felge mittels des Felgengreifer (bevorzugt von oben),
- • Greifen des Reifens mittels des Reifengreifers,
- • Zentrieren des Reifens relativ zur Felge,
- • Anheben der zentrierten Reifenanordnung mittels des Felgengreifers und des Reifengreifers.
- • Gripping the rim using the rim gripper (preferably from above),
- • gripping the tire using the tire gripper,
- • centering the tire relative to the rim,
- • Raise the centered tire assembly using the rim gripper and tire gripper.
Dabei kommt es generell nicht drauf an, in welcher Reihenfolge die Felge und der Reifen gegriffen werden. Vorzugsweise wird aber zuerst der Reifen zentriert gegriffen und danach die Felge von einer Felgenspanneinheit freigegeben und von dem Felgengreifer gegriffen. Die Zentrierung kann im angehobenen Zustand oder beim Bewegen der Reifenanordnung mittels der Greifer erfolgen.In general, it doesn't matter in which order the rim and tire are gripped. However, the tire is preferably first gripped in a centered manner and then the rim is released by a rim clamping unit and gripped by the rim gripper. The centering can take place in the raised state or when moving the tire assembly by means of the grippers.
Dabei ist es vorteilhaft, wenn das Verfahren in Schritt b) folgende Schritte aufweist:
- • Ablegen der Felge mittels des Felgengreifers und Freigeben der Felge durch Öffnen des Felgengreifers,
- • Wenn die Felge vollständig freigegeben ist, Ablegen des Reifen mittels des Reifengreifers und Freigeben des Reifens durch Öffnen des Reifengreifers.
- • Putting down the rim using the rim gripper and releasing the rim by opening the rim gripper,
- • When the rim is fully released, release the tire using the tire gripper and release the tire by opening the tire gripper.
Durch diese Abfolge kann verhindert werden, dass der Reifen sich beim Freigeben bzw. Ablegen der Felge relativ zu dieser bewegt und die Zentrierung verloren geht.This sequence can prevent the tire from moving relative to the rim when the rim is released or put down and the centering being lost.
Die Felge und der Reifen befinden sich vor Schritt a) vorzugweise in einer Felgenspannvorrichtung, in der der Reifen auf der Felge montiert wird, wobei nach der Montage der Reifen und die Felge in der Felgenspannvorrichtung von dem Reifengreifer und dem Felgengreifer gegriffen werden.Before step a), the rim and the tire are preferably in a rim clamping device in which the tire is mounted on the rim, the tire and rim being gripped by the tire gripper and the rim gripper in the rim clamping device after mounting.
Der Reifen ist vorzugsweise ein Fahrzeugreifen. Die Felgen haben bevorzugt einen Durchmesser zwischen 15 Zoll und 58 Zoll.The tire is preferably a vehicle tire. The rims preferably have a diameter between 15 inches and 58 inches.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform sind mehrere Reifenfüllringe vorgesehen, die konzentrisch zueinander mit unterschiedlichen Durchmessern angeordnet sind, so dass je nach Größe der Reifenanordnung bzw. der Felge ein entsprechender Reifenfüllring für den Füllvorgang wählbar ist.In a particularly preferred embodiment, several tire inflation rings are provided, which are arranged concentrically to one another with different diameters, so that a corresponding tire inflation ring can be selected for the inflation process depending on the size of the tire arrangement or the rim.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Die Figuren zeigen:
-
1 : eine räumliche Darstellung eines Teils einer Reifenfüllanlage im gegriffenen Zustand der Felge und des Fahrzeugreifens, sowie -
2 : eine räumliche Darstellung des in1 dargestellten Teils der Reifenfüllanlage im gegriffenen Zustand des Fahrzeugreifens und im abgelegten Zustand der Felge.
-
1 : a spatial representation of part of a tire inflation system in the gripped state of the rim and the vehicle tire, and -
2 : a spatial representation of the in1 Part of the tire inflation system shown in the gripped state of the vehicle tire and in the stored state of the rim.
Die
Die Reifenfüllglocke 2 begrenzt einen Glockenraum, der nach unten hin offen ist. Die Reifenfüllringe 4 und deren Position begrenzen bzw. definieren den Glockenraum. Die Reifenfüllglocke 2 ist oben über eine Anschlussleitung 5 und nicht dargestellten Ventilen mit einem Drucklufterzeugungsmittel 6, z. B. einem Druckluftbehälter verbunden, der den Glockenraum mit Druckluft versorgt.The
Damit der Füllvorgang präzise und ohne Beschädigung der Reifenanordnung abläuft, muss die Reifenanordnung bestehend aus Fahrzeugreifen 7 und Felge 8 exakt und zentriert zueinander unter der Reifenfüllglocke 2 in einer Endposition auf der Auflagefläche 3 positioniert sein. Die Auflagefläche 3 bildet dabei eine Dichtfläche für den Füllvorgang aus. Zum Füllen des Reifens 7 der Reifenanordnung wird einer der Reifenfüllringe 4 der Füllglocke ausgesucht, der hinsichtlich seines Durchmessers zum Felgenaußendurchmesser der zu füllenden Reifenanordnung passt, so dass zwischen Reifenfüllringinnendurchmesser und Felgenaußendurchmesser ein Ringspalt vorhanden ist. Der ausgewählte Reifenfüllring 4 wird in eine nicht dargestellte Füllposition verfahren. Die Mittelachse der Reifenfüllringe entspricht der Mittelachse der Reifenanordnung in der Endposition.In order for the filling process to take place precisely and without damaging the tire assembly, the tire assembly consisting of the
In der Füllposition befindet sich der obere Rand der in der Endposition liegenden Felge innerhalb des Glockenraumes und die dem ausgewählten Reifenfüllring benachbarte Reifenwulst des Luftreifens ist durch den ausgewählten Reifenfüllring von der Felge abgehoben. Durch den zwischen der Felge und dem Reifenwulst vorhanden Ringspalt kann die über die Anschlussleitung dem Glockenraum zugeführte Druckluft in den von der Felge und dem Luftreifen begrenzten Ringraum gelangen.In the filling position, the upper edge of the rim lying in the end position is within the bell chamber and the tire bead of the pneumatic tire adjacent to the selected tire filling ring is lifted off the rim by the selected tire filling ring. The compressed air supplied to the bell chamber via the connecting line can reach the annular space delimited by the rim and the pneumatic tire through the annular gap present between the rim and the tire bead.
Um die Reifenanordnung für den Füllvorgang zu zentrieren, wird nach der Montage des Reifens auf der Felge die Felge 8 von einem Felgengreifer 9 und der Reifen 7 von einem Reifengreifer 10 gegriffen. Der Felgengreifer 9 und der Reifengreifer 10 sind bevorzugt Roboter-Greifer. Derartige Greifer sind typischerweise an Roboterarmen oder an Endbereichen von Linear- oder Rotationsantrieben befestigt. Die Greifer 9, 10 weisen Greiferbacken auf. Der Reifengreifer 10 greift den Reifen 7 an der äußeren Umfangsseite mittels vier Greiferbacken, die in Radialrichtung nach innen zugestellt werden. Die Felge 8 wird ebenfalls mittels vier Greiferbacken gegriffen, die die Felge am Felgenhorn radial von außen spannen. In einer Ausführungsform wird die Felge bei der Montage der Reifenanordnung in einer Felgenspanneinheit eingespannt. Der Reifen kann dann nach der Montage von Untergriffen relativ zur Felge leicht über das spätere Auflageniveau auf der Auflagefläche, vor dem Greifen des Reifens mit dem Reifengreifer, angehoben werden. Dadurch kann möglichen Spannungen und damit einhergehenden Relativbewegungen in der Reifenanordnung beim Ablegen auf die Auflagefläche vorgebeugt werden. Die Greifer 9, 10 bewegen sich beim Ablegen zwischen einem gegriffenen Zustand und einem geöffneten Zustand.In order to center the tire assembly for the inflation process, the
Wie in
Wie in den Figuren dargestellt, ist die Auflagefläche 3 bevorzugt durch eine Oberseite eines Fahrtisches 11 definiert. Der Fahrtisch 11 kann aus dem Bereich unterhalb der Füllglocke 2 hinaus und wieder hineingefahren werden. Der Fahrtisch 11 wird dabei lediglich translatorisch verlagert. Ein Umsetzen der Reifenanordnung nach der Zentrierung ist nicht mehr notwendig. Da die Auflagefläche 3 und die mit der Ablage der Reifenordnung entstehende Dichtfläche bereits außerhalb der Füllglocke 2 definiert wird, kann verhindert werden, dass sich der Reifen 7 relativ zur Felge 8 beim Transport in die Endposition unterhalb der Füllglocke 2 bewegt. Dies trägt stark zur Prozesssicherheit des Füllvorgangs bei.As shown in the figures, the
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R016 | Response to examination communication |